Nr. 9/1937] M a u r e r , X c h i e d t . 1857

320. Kurt Maurer und Bruno Schiedt: Einige Abkommlinge des Glucazidons . (Mitbearbeitet von H. Schroeter.)

[Aus (1. Chem. Iristitut d. Universitat Rostork. j (Eingegangen am 6. August 1937.)

Das Ringsystem des Glucazidons I entsteht aus Tetraoxybutyl-chinoxalin durch Behandlung mit Sauren. Der Konstitutionsbeweis ist friiher bereits erbracht wordeiil). Es werden im folgenden einige Derivate beschrieben, die einen Einblick in die Reaktionsfahigkeit und das ganze Verhalten des Heterocyclus geben.

I I1 111. I11 a.

Die typisch aroniatischen Reagenzien greifen das Glucazidon am Pyridon- kern an, und zwar scheint in allen Fallen die 3-Stellung bevorzugt zu sein. Bei den verschiedenen Substitutionsreaktionen tritt nur jeweils ein Sub- stituent ein. Verscharft man die Versuchsbedingungen, so geht das Ring- system zugrunde. Mit rauchender Schwefelsaure entsteht eine gelbe Mono - su l fonsaure , die im Gegensatz zum Ausgangsinaterial in Wasser leicht IQslich ist. Ihr oxydativer Abbau fiihrt unter Verlust der Suliogruppe zur Chinoxalin-a-carbonsaure. Dadurch ist die Stellung am Pyridonring erwiesen. Wahrend die Sulfonsaure in trocknem Zustand vcllig bestandig ist und eine Reihe schon krystallisierter Salze bildet, zeigt sie in Ldsung eine interessante Eigenschaft. LaBt man sie in waBriger LQsung im Dunkeln stehen, so bleibt sie unverandert. Stellt man sie aber ans Licht, so wird sie bald tiefrot und scheidet nach einigen Stunden einen dunkelroten amorphen Niederschlag ab. 8 s handelt sich dabei uni eine Oxydation, die durch Licht beschleunigt wird. Die rote Substanz ist alkalillijslich.

Die Sulfogruppe kann nicht durch die Hydroxylgruppe ersetzt werden, denn mit Alkalien tritt schnell Oxydation ein. Auch unter AbschluB von Sauerstoff wird das Produkt in der Alkalischmelze rasch zerstort. Ein AUS- tausch tritt aber ein, wenn man die Glucazidon-sulfonsaure nitriert. Dabei wird der Sulforest glatt durch die Nitrogruppe verdrangt, wodurch sich das Ni t roglucaz idon bildet, das auch durch direkte Nitrierung von Glucazidon entsteht. Die Reduktion zur entsprechenden Aminoverbindung scheitert daran, daB das gesamte Ringsystem sehr leicht perhydriert wird. Die kataly- tische Hydrierung fiihrt zu einem Octohydroderivat, das als destillierbares 0 1 gewonnen wird, aber wenig bestandig ist und keine einladenden Eigen- schaften hat.

Glucazidon laBt sich leicht halogenieren. Das Monobrom-glucazidon halt sein Halogen ziemlich iest, ein Austausch gegen Ammoniak oder Amine bei hoherer Temperatur und unter Druck ist nicht moglich. Mit methyl-

I) B. 68, 171G [1935]

1858 M a u r e r , X c h i e d t : [Jahrg. 70

alkoholischem Kali tritt eine Reaktion ein, die aber nicht einheitlich verlauft und zu einem unscharf schmelzenden Produkt, das halogenfrei ist, fiihrt. Es ist nicht identisch mit dem 3-Oxy-glucazidon oder seinem Methylather, wie wir erwarteten, sondern scheint ein Oxydationsprodukt zu sein.

Bin Monochlor-glucazidon wird durch Einwirkung von Sulfuryl- chlorid auf Glucazidon erhalten.

Die Nitrierung des Bromglucazidons liefert in glatter Austausch-Reaktion das Nitroglucazidon, das niit dem oben beschriebenen identisch ist. Es fiihrt also die Nitrierung des Glucazidons, der Monosulfonsaure, wie des Mono- bromids zu ein und derselben Nitroverbindung, woraus hervorgeht, da13 in allen Monosubstitutionsprodukten der Substituent an der gleichen Stelle steht (C-Atom 3).

1,aiBt man Brom auf das Sulfoglucazidon einwirken, so tritt wahrscheinlich zuerst Substitution in 1.3-Stellung ein, aber anschlieoend sofort Verseifung, denn als Reaktionsprodukt fallt ein halogen- und schwefel-freies Produkt an, das 2 Hydroxylgruppen enthalt. Wir geben dieser Verbindung die Formel I1 eines 1.3-Dioxy-glucazidons. Die Substanz lost sich spielend in Alkali und, nimmt in dieser LGsung begierig Sauerstoff unter Dunkelfarbung der Losung auf. Sie hat ein betrachtliches ReduktionsvermGgen. Die beiden Hydroxylgruppen lassen sich mit Diazomethan verathern, aber nicht acylieren . Die verschiedenen Versuche der Benzoylierung und Acetylierung fiihren zu amorphen farbigen Stoffen, die Farbstoffcharakter zeigen, indem sie Wolle anfarben. Wahrscheinlich treten an den1 Dioxy-y-pyridon-Ring, dessen ein- facher Vertreter nicht bekannt zu sein scheint, auch bei diesen Reaktionen Oxydationen ein.

Die Diazoniethanreaktion nimint auch keinen ganz normalen Verlauf. Neben der Veratherung der sauren Hydroxylgruppen macht sich der chinoide Charakter des Ringsystems bemerkbar. Chinon addiert bekanntlich 2 Mol. Diazomethan an die Ringdoppelbindungen. Diese Reaktion spielt sich beirn Dioxyglucazidon nur einmal ab, denn die Addition an die 1.11-Stellung begegnet raurnlicher Hinderung, wie ein Blick auf die Formel I1 lehrt. Die neue Verbindung erhalt also die Formel I11 oder IIIa.

Diese Umsetzung bringt somit eine neue Bestatigung fur die Formu- lierung des Glucazidons und eine interessante Ringerweiterung, da sich ein neuer Pyrazolinring angeschlossen hat. Zugleich geben die besprochenen Reaktionen den Anreiz, aucli bei einfacheren y-Pyridonderivaten nach ahn- lichen Reaktionen zu suchen.

Dioxyglucazidon reagiert leicht mit Phenylhydrazin, wahrend sich Glucazidon und das 3-Oxy-glucazidon daniit nicht umsetzen. Unter Verlust von einem Mol. Wasser entsteht eine orangerote Verbindung der Zusammen- setzung C,,H,,O,N,, die einem normalen Phenylhydrazon entspricht .

Beschreibung der Versuche. 1) Sul fur ie rung des Glucazidons2): I n 50 ccm rauchende

Schwefe lsaure SO,) werden 20 g fein pulverisiertes Glucazidon in kleinen Anteilen unter standigem Riihren eingetragen, die sich mit tiefroter Farbe liken. Vor jedem weiteren Zusatz ist darauf zu achten, da13 alles in

z, Fur die Ausarbeitung dieses Versuches danken wir Hrn. H. Plessing.

Nr. 9/1937] Einige Abkornrnlinge des Gl.ucazidons. 1859

Losung gegangen ist. Durch Kiihlung wird fur langsame Umsetzung gesorgt. Zum SchluB wird noch 11/, Stdn. auf dem siedenden Wasserbade erwarmt und nach dem Erkalten auf 400g Eis gegossen. Am anderen Morgen hat sich am Boden ein feiner dunkelbrauner Niederschlag abgesetzt. Das Roh- produkt wird mehrmals mit Tierkohle aus heil3em Wasser umkrystallisiert. Ausb. 20 g.

Die Glucaz idonsul fonsaure krystallisiert in glanzenden, gut aus- gebildeten schiefwinkligen Prismen ; sie enthalten ein Mol. Krystallwasser und schmelzen bei 275O unter vorheriger Dunkelfarbung und Zers.

0.1335 g Sbst.: 11.2 ccm N (2Z0, 751 mm). - 0.1671 g Sbst.: 0.1330 g BaSO,. Ber. N 9 52, S 10.91.

Die Sulfonsaure ist nur in Wasser leicht loslich, schwer loslich in Alkohol und Eisessig und unlijslich in den iibrigen organischen Losungsmitteln. In heifien konz. Alkalien lost sie sich unter Salzbildung, beim Erkalten fallen die entspr. Salze gut krystallisiert aus.

C,,H,O,N,S f H,O (294). Gef. N 9.59, S 10.93.

Kal iumsalz .

N a t r i u m s a l z .

Beide Salze sind in Wasser mll3ig lijslich.

Das schwerlijsliche Si lb er salz fallt am besten aus verdiinnten LGsungen. Aus Wasser erhalt man es in seidenglanzenden Nadelchen.

2) Ni t r i e rung de r Glucazidonsulfonsaure: In 2 ccm rauchende Sa lpe te r sau re wird in kleinen Anteilen und unter Kiihlung 1 g Sulfon- saur e eingetragen. Nach einigen Minuten wird wieder unter Kiihlung tropfen- weise unter kraftigem Scliiitteln mit Wasser versetzt. Der gelbe Niederschlag wird nach mehrmaligem Waschen mit Wasser aus Eisessig umkrystallisiert. 0.5 g gelbe Nadeln. Schmp. 215O. Mit Ni t roglucaz idon , das durch direktes Nitrieren des Glucazidons erhalten wurde, keine Schmelzpunkts- depression.

0.1407 g Sbst.: 0.0394 g K,SO,. Ber. K 12.45. Gef. K 12.56.

Ber. Na 7.72. Gef. Na 7 58. 0 2004 g Sbst.: 0.0469 g Na,SO,.

0.1052 g Sbst : 16 3 ccm N (W, 746 mm).

3) Oxyda t ion der Sul fonsaure : 3 g Glucazidonsulfonsaure werden in 50 ccm heiBem Wasser gelost und nach und nach 10 g Kal ium- p e r m a n g a n a t zugegeben. Nach kurzem Brwarmen auf dem Wasserbade wird das Mangandioxydhydrat abfiltriert und noch einmal mit Wasser aus- gekocht. Die Mutterlauge (gelb) wird mit starker Salzsaure angesauert, der dabei fallende gelbe Niederschlag mit Tierkohle aus Wasser umgelcst. Schmp . 2100, Mit FeSO, Violettfarbung.

Ber. N 17.44. Gef. N 17.60.

Chin oxal in- a- c a r b o ns a u r e. 0.1182 g Sbst.: 16 9 ccm N (22O, 746 mm).

4) Glucaz idonsul fonsaure u n d Brom: 5 g werden in 150ccm Wasser gelost und zu der kalten Losung unter Riihren tropfenweise 6 g Brom (= 4 Atome) zugegeben. Die zuerst dunkle Losung hellt sich gegen Ende der Reaktion stark auf, und es fallen gelbe bis braune Flocken aus. Ausb. 2.5 g. Durch mehrmaliges Umkrystallisieren aus Alkohol mit Tierkohle erhalt

Ber. N 16.10. Gef. N 16.24.

1860 &auE/er, Sch ied t : [Jahrg. 70

man schwa& gelbliche Nadeln. Schmp. 206O. Loslich in Alkohol und Aceton, scliwer Ioslich in Ather und Wasser. J,etzterem verleiht sie saurc Keaktion. In Benzol und Petrolather fast unloslich.

5.468, 4 753 mg Sbst.: 12 635, 10 975 mg CO,, 3.850, 1 570 mg H,O. -- 3 087 mg Sbst.: 0 339 ccm N (25*, 748 nim).

c&,O,N, (228). Ikr. C 63.17, H 3.54, s 1228 Gef. ,, 63 04, 63 01, ,, 3.79, 3 70, ,, 12.38.

1.3-Dioxy-glacazidon lbst sich in konz. Sauren unter Rotfarbung. Rein1 Verdunnen niit Wasser fd l t es wieder aus. Die Alkaliliisung ist gelb. 1)urch Luftsauerstoff erfolgt sehr rasch Oxydation unter Dunkelfarbuiig. I:ehlingsche Lbsung und Yermanganat in Aceton werden sofort in der Kalte rcduziert. Mit Pyridin und Acetanhydr id entsteht eine rotviolette Losung. Das Reaktionsprodukt besteht aus braunen E‘locken. Zers.-Pkt . iiber 280O. Yieses braune Produkt lost sich in konz. Schwefelsaure mit tief- blauer Ibrbe. Nan kann beliebig verdiinnen, ohne daW Ausflockung eintritt . Macht man alkalisch, so bcmerkt man einen scharfen Farbumschlag nach gelborange. Die braune Substanz ist in den ublichen Liisungsmitteln lbslich, nur in Petrolather und Wasser unlbslich. Die Krystallisation gelang bislier nicht.

Die Henmylierung verlief ebenfalls undurchsichtig.

5) Diazomethan u n d Dioxyglucazidon: a) 0.5 g 1)ioxy- g lucaz idon werdcn mit 50 ccnl atherischer Diazomethan-Losung iiber- gossen. Unter Stickstoff-Entwicklung verschwinden die feinen Madeln des Ausgangsmaterials rasch, und es setzt sich ein gelbes Krystallpulver ab. Nach 15 Stdn. wird abgesaugt. Aus Alkohol gelbe sternfbrmig verwachsenc Nadeln. 0.35 g. Schmp. 1860.

Die Substanz ist alkaliloslich, da einc der sauren Hydroxylgruppen unter den angefiihrten Bedingungen nicht verathert wird.

C14111203N4 (284 I ) . Ber. N 19 73. Gcf. N 19 84, 19 69

1)) 0.5 g Dioxyglucazidon werden in 100 ccm Ather suspendiert und mit einer atherischen I) i a z om e t h a n -Losung, aus 5 g Nitroso-methyl- harnstoff bereitet, iiber Nacht stehen gelassen. Kach kurzem 1)urchschiitteln mit Katronlaugc wird rnit Natriumsulfat getrocknet, eingedampft und der gelbe Sirup aus Methanol krystallisiert. E‘arblose, glanzende Nadeln. Schmp.

4 647 mg Sbst.: 10.290 mg CO,, 2 040 mg H,O. - 2 945 mg Sbst.: 0.477 ccrn N

99--1000.

(24’, 757 mm) (&,€I1408X4 (298.1). Rer C 60.39, TI 4.73, N 18 79

Gcf ,, GO 24, ,, 4.90, ,, 18 S5.

6) Dioxyglucazidon und Phenylhydraz in : 300 mg der Dioxy- verbindung werden niit 10 ccm Methanol und 0.3 g Phenylhydraz in unter leichtem Erwarmen umgesetzt, die gelbrote L6sung schlieBlich 20 Min. gekocht und 350 mg Krystalle erhalten. Man trennt die gelben Krystalle durch Auskochen mit 20 ccm Toluol ab und nimmt die zuruckbleibenden roten Krystalle in vie1 heiSem Toluol auf. Die L6sung zeigt prachtige gelb- griine 3’luorescenz. Aus Toluol rote Kadeln. Schmp. 202O. Die gelben Krystalle farben sich beim Brhitzen rot und schmelzen ebenfalls bei 202O.

Nr. 9/1937] Einige Abkommlinge des Glucaxidons. 1861

In ,konz. Sauren lost sitch das Hydrazon blau, mit Wasser wird die Lasung violett und schlieBlich orangefarbig. Mit Alkali gelb.

4.333. mg Sbst.: 10.730 mg CO,, 3.810 mg H,O. -. 3.581 mg Sbst.: 0.541 ccm S (210, 755 mm).

C181-I1402X~ (31'8). Ber. C 67.92, €I 4.43, S 1.7.01. Gef. ,, 67.88, ,, 4.7, ,, 17.00.

7) Rromierung des Glucazidons: 7.8 g Glucazidon werden in 75 ccm Benzol oder Chloroform geliist und mit 6.6 g Brom in 25 ccm Ltisungs- mittel langsam versetzt, wobei sich ein dunkelrotes 61 ausscheidet. Kach 15 Min. langem Stehenlassen schuttelt man mit Wasser, bis das 61 inI&sung ge- gangen ist. Man wascht die Lijsung noch einmal mit Wasser und Soda, trocknet und destilliert das LGsungsmittel ab. Der Kiickstand wird mit Methanol zur Krystalkation gebracht. Ausb. 6.5 g derbe gelhe Krystalle aus Nethanol. Schmp. 127O. Sie subliniieren im Vak. bei 1600 und sind in den iiblichen organischen 1,iisungsmitteln gut liislich.

3.585 mg Sbst.: 0.320 ccm ?i (24O, 781 mm). - - 0.1304 mg Sbst.: 0.0885 g AgBr.

J o d m e t h y l a t des Bromglucazidons: 2 g Bromglucazidon werden mit 4 ccm Jodmethy l 4 Stdn. auf l.OOo erwarmt, die krystallisierte Masse wird mit Benzdl verrieben und gewaschen. Aus vie1 Wasser erhalt man glanzende rote Nadeln. Schmp. 194O (Zers.).

4.450 mg Sbst. : 0.270 ccm N (25O, 782 mm). Cl~€ILoOX213rJ (392.9). Ber. N 7.13. Gef. S 7.15.

l 'erchlorat : Beim Versetzen der heinen wafir. Lbsung des Jodmethylats mit Perchlorsaure-I,b;sung scheiden sich rasch dunne goldgelbe Nadeln des Perchlora tes , at). A'uf dem Spate1 erhitzt, verpufft es lebhaft. Schmp. 230O.

9 -M e thy l - 10 -ox o - b r omgluc azido n : 2 g des J o dme t h y la t s werden in 800 ccm Wasser heiB geltist und in eine alkalische Fer r icyankal ium- LGsung einlaufen gelassen. Der voluminose Niederschkg wird aus Mkohol umkrystallisiert. Verfilzte gelbe Kadeln, die sich am Licht verfarben. Schmp. 178O. Ausb. 1.3g.

C,,II,ON,Br (274.9). Ikr . S 30.2, Rr 29.09. Gef., X 10.54, 13r 28.88.

3.212, 2.840 mg Sbst..: 0.260, 0.232 ccm N (23*, 755 mm). C,,H,O,N,Rr (305). Ber. N 9.18. Gef. N 9.27, 9.36.

N i t r i e rung des Bromglucazidons: 0.5 g werden in 2 ccm'Eisessig mit 0.5 ccm rauchender Sa lpe te r sau re versetzt, nach 10 Min. vorsichtig mit Wasser verdunnt, worauf nach kurzem Stehenlassen die Krystallisation beginnt. Aus Dioxan erhalt man gelbe Nadeln. Schmp. 214O. Mischschmp. niit N i t r o glu c az ido n 214O.

2.914, 3.564 mg Sbst.: 0.445, 0.550 ccm S (2l0, 750 mm).

Iiostock, 3. August 1937.

Ber. X 17.44. Gef. N 17.62, 17.80.